控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹葉片和膠乳養分及產量的影響

關鍵詞：橡膠樹；控釋尿素；普通尿素；產量；葉片養分

中圖分類號：S794.1 文獻標志碼：A

天然橡膠是重要的戰略物資和工業原料，也是我國熱區農業的重要支柱產業之一[1]。天然橡膠主要來源于巴西橡膠樹，開割后的橡膠樹養分消耗量大，而施肥可為橡膠樹產膠和生長提供必要的養分，是橡膠樹栽培中一項重要的管理措施[2-4]。有研究表明，施肥可以促進橡膠樹生長，增加橡膠樹膠乳產量[5-7]，有利于維持橡膠樹生產的可持續性。然而，橡膠樹栽培區域高溫多雨、土壤保肥能力較差，加之橡膠樹栽培中化肥不合理施用，導致肥料利用效率低，易造成資源浪費和環境污染[8-10]。

緩/控釋肥料可控制肥料養分緩慢釋放，定期供給養分，具有提高養分利用率，減少養分流失，減輕施肥對環境造成污染等優點[11-13]，施用緩/控釋肥料被認為是協調作物營養需求與肥料養分供應的高效施肥技術之一[14]，也是實現我國化肥減量增效的重要措施[15]。緩/控釋肥料已成為我國新型肥料發展的主導方向，在水稻、玉米和小麥等大田作物上進行大面積應用[16-17]。劉兆輝等[18]研究發現，一次性基施緩/控釋肥料可使水稻、玉米和小麥三大糧食作物產量提高3.1%～31.7%，氮肥利用率提高6.2%～86.6%。有研究也表明，施用緩/控釋肥料能夠促進橡膠苗生長和養分吸收[19-21]。曲均峰[22]研究發現，脲醛緩釋肥料與普通尿素摻混施用可提高橡膠樹膠乳產量，節省勞動力。然而，緩/控釋肥料在開割橡膠樹上應用相對較少，且前人研究僅關注橡膠樹膠乳產量。為此，本研究將以包膜控釋尿素與普通尿素為研究材料，通過2 年大田試驗，研究減氮條件下控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹產量、葉片和膠乳礦質養分及土壤氮含量的影響，為橡膠樹栽培管理中合理施氮和減氮增效提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2021—2022年在海南天然橡膠產業集團股份有限公司邦溪分公司芙蓉田派駐組三隊進行。供試橡膠樹品種為PR107，2004 年定植，按S/2 d6 0.5% ET（12 d）割制（1/2 樹圍、每6 d 割1 刀，每12 d 涂施1 次0.5%乙烯利）進行割膠。供試肥料為包膜控釋尿素（氮含量43%，肥效期3 個月）、普通尿素（ 氮含量46%）、氯化鉀（KO 60%）、磷酸二銨（N 18%、PO 46%）以及顆粒填充料。土壤理化性質為：全氮0.84 g/kg，有效磷4.85 mg/kg，速效鉀66.38 mg/kg，有機質12.38 g/kg，pH 5.04。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 試驗設置4 個施肥處理：（1）CK（常規施肥）；（2）C（控釋尿素與普通尿素配施，比例為25∶75；（3）C（控釋尿素與普通尿素配施，比例為50∶50）；（4）C（控釋尿素與普通尿素配施，比例為75∶25）。CK 處理的橡膠樹施肥量為每株橡膠樹施用376 g N、131g PO、142 g KO，控釋尿素與普通尿素配施處理均較CK 處理減氮20%，每個處理3個樹位，每個樹位為1 個重復。各處理試驗所需肥料按照施肥量，以包膜控釋尿素、普通尿素、氯化鉀、磷酸二銨以及填充料為原料進行摻混。控釋尿素與普通尿素配施處理分2 次施用，施肥時期分別為4 月（236.8 g N、56 g PO、72 g KO）和9 月（64 g N、75 g PO、70 g KO）；CK 處理按照前期（148 g N、28 g PO、36 g KO）、中期（148 g N、28 g PO、36 g KO）和后期（80g N、75 g PO、70 g KO）分3次施肥（4、6、9月），施肥時在位于2 株橡膠樹之間萌生帶的肥穴內開溝，施入肥料后覆土[23]。

1.2.2 樣品采集與測定 （1）橡膠樹葉片樣品采集與測定。根據橡膠樹葉片營養診斷技術規程GB/T 2957—2013，在每年8 月采集橡膠樹葉片樣品，采用“S”型采樣路線，每個樹位選擇20 株橡膠樹作為采樣樹，分別在每株樹兩側采集冠層主側枝上穩定老化頂蓬葉2蓬，在每蓬葉上取其基部上的2 片復葉，并將每片復葉兩旁的小葉去掉，留中間的一片葉作為樣品。葉片樣品洗凈后在105 ℃下殺青30 min，于75 ℃下烘干至恒重，粉碎保存，測定葉片氮、磷、鉀、鈣、鎂含量。

（2）膠乳養分和生理指標測定。在每年常規施肥處理第2 次施肥后45 d[24]，每個小區選擇30株橡膠樹作為采樣樹，收集流出的膠乳，將同一小區膠樹的膠乳混合為一個樣品，冰浴并帶回實驗室，一部分膠乳樣品用于測定膠乳硫醇、蔗糖、無機磷和總固形物含量，一部分膠乳樣品加入玻璃培養皿中，在80 ℃下烘干至恒重，用于測定膠乳中總氮、磷、鉀、鈣、鎂、錳、銅、鐵、鋅含量。膠乳中的硫醇、蔗糖、無機磷和總固形物含量分別采用DTNB 試劑法、蒽酮比色法、鉬酸銨比色法和烘干法進行測定[25]； 膠乳總氮采用HSO-HO 消煮，SEAL AA3 連續流動分析儀測定，膠乳磷、鉀含量分別采用鉬銻抗比色法和火焰光度計法測定，膠乳鈣、鎂含量采用原子吸收分光光度法測定，膠乳錳、銅、鐵、鋅含量采用ICP-MS 測定。

（3）土壤樣品采集與測定。在每年常規施肥處理第2 次施肥后45 d，采集肥穴施肥位置土壤樣品。土壤采樣深度為0～20 cm，采用“S”型采樣路線，每個樹位選擇10 個肥穴采集土壤樣品。

采集土壤帶回實驗室后，風干保存，采用凱氏定氮法測定土壤全氮含量，采用堿解擴散法測定土壤堿解氮含量。

（4）干膠產量測定。試驗期間記錄每個樹位全年總干膠產量，將每年度每個樹位全年干膠產量除以開割樹株數，即為各施肥處理的橡膠樹單株干膠產量。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2016軟件進行數據統計和整理，利用SPSS 22.0軟件進行統計分析，利用Microsoft Excel 2016和OriginPro 8.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹葉片養分含量的影響

由表1可知，與CK 處理相比，控釋尿素與普通尿素配施處理可改善橡膠樹葉片營養狀況，提高橡膠樹葉片氮含量。2021 年，C、C、C處理橡膠樹葉片氮含量分別較CK 處理增加10.54%、19.17%、19.17%，其中C 和C 處理顯著高于CK 處理（P<0.05），而控釋尿素與普通尿素配施處理間差異不顯著。2022 年，C、C、C 處理橡膠樹葉片氮含量分別較CK施肥處理增加11.26%、10.24%、21.50%，其中C處理顯著高于CK 處理（P<0.05），但C 處理與C、C處理間差異不顯著。另外，與CK 處理相比，控釋尿素與普通尿素配施處理對橡膠樹葉片磷、鉀、鈣和鎂含量均無顯著影響。

2.2控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹膠乳養分含量的影響

由表2可知，2021—2022年，各施肥處理膠乳氮含量介于0.49%～0.64%之間；與CK 處理相比，2021—2022年，控釋尿素與普通尿素配施處理的膠乳氮含量均有所增加，但處理間均無顯著差異。2021—2022年，各施肥處理膠乳磷含量和鎂含量也表現出類似規律。2021年，C、C、C處理膠乳鉀含量均高于CK 處理，其中C 處理顯著大于CK處理（P<0.05），而控釋尿素與普通尿素配施處理間差異不顯著；2022年各施肥處理膠乳鉀含量無顯著差異。2021—2022年，控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹膠乳鈣、鐵、鋅和銅含量均無顯著影響。2021年，控釋尿素與普通尿素配施處理降低了橡膠樹膠乳錳含量，其中C處理顯著小于CK 處理（P<0.05），而控釋尿素與普通尿素配施處理間差異不顯著；2022年，控釋尿素與普通尿素配施處理也降低了膠乳錳含量，但均與CK 處理差異不顯著。

2.3 控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹膠乳生理參數的影響

從圖1 可以看出，2021年，控釋尿素與普通尿素配施處理均在一定程度上增加了膠乳硫醇和無機磷含量，但各施肥處理間差異不顯著；與CK處理相比，C 處理對膠乳總固形物含量無顯著影響，但顯著增加了膠乳蔗糖含量（P<0.05），蔗糖含量提高了46.75%。2022年，控釋尿素與普通尿素配施處理對膠乳總固形物含量、硫醇含量、蔗糖含量以及無機磷含量均未產生影響，各施肥處理間的膠乳生理參數均無顯著差異。

2.4控釋尿素與普通尿素配施對橡膠樹產量的影響

由圖2可以看出，2021年各施肥處理橡膠樹干膠產量介于3.05～4.24 kg/株之間，2022年干膠產量為2.56～2.81kg/株。與CK 處理相比，控釋尿素與普通尿素配施處理（C、C、C）均在不同程度上提高了橡膠樹干膠產量。2021年，C、C、C 處理橡膠樹單株干膠產量分別較CK 處理增加了39.13%、16.28%、19.02%，但各施肥處理間無顯著差異。2022年，C、C、C 處理橡膠樹單株干膠產量分別較CK 處理增加8.07%、9.69%、7.94%，其中C 處理干膠產量顯著高于CK 處理（P<0.05）；C 處理干膠產量較C、C處理提高了1.50%和1.62%，但處理間無顯著差異。C、C 處理與CK 處理間也無顯著差異。

2.5控釋尿素與普通尿素配施對膠園肥穴土壤氮含量的影響

由圖3可知，控釋尿素與普通尿素配施未能增加膠園肥穴土壤全氮含量，2021—2022年各施肥處理膠園肥穴土壤全氮含量均無顯著差異。然而，與CK 處理相比，控釋尿素與普通尿素配施處理能夠增加膠園肥穴土壤堿解氮含量。2021 年，C、C、C 處理土壤堿解氮含量分別較CK 處理提高了27.52%、80.36%、11.27%，其中C處理土壤堿解氮含量達到187.70 mg/kg，顯著大于CK 處理和C處理（P<0.05），但與C25 處理差異不顯著。2022年，隨著控釋尿素與普通尿素配施比例增加，膠園肥穴土壤堿解氮含量逐漸增加，C、C、C 處理土壤堿解氮含量介于141.68～173.86 mg/kg 之間， 分別較CK 處理提高了18.05%、42.52%、44.86%，其中C、C 處理顯著大于CK 處理（P<0.05），而控釋尿素與普通尿素配施處理間無顯著差異。

3討論

氮素是橡膠樹維持正常生長的主要營養元素，合理施用氮肥對于橡膠樹高產穩產具有重要作用[26-27]。控釋氮肥是一種環境友好型肥料，可延緩養分釋放，減少氮素損失，提高作物產量，已被廣泛應用于農業生產中[28]。施用控釋氮肥被認為是作物氮肥高效管理策略之一，尤其是控釋氮肥與普通尿素配合施用不僅可以降低生產成本，還能夠避免因控釋氮肥前期養分釋放緩慢而無法滿足作物需求[29]。高雪健等[30]研究表明，控釋尿素與普通尿素配施可顯著提高糯玉米產量，促進氮素吸收利用。韓銳鋒等[31]研究發現，控釋尿素與普通尿素混合基施能夠顯著提高冬小麥籽粒產量和氮素利用率。本研究2 年試驗結果也表明，與常規施肥處理相比，控釋尿素與普通尿素配施可以提高橡膠樹干膠產量，2年干膠增產率為7.94%～39.13%，其中2022 年C處理（控釋尿素與普通尿素配施比例為50∶50）橡膠樹干膠產量顯著高于CK 處理。曲均峰[22]綜合考慮橡膠樹膠乳產量和肥料成本，認為60%脲醛緩釋肥與40%普通尿素配施效果最好，該配施比例也與本研究結果接近。

橡膠樹葉片營養元素含量是衡量橡膠樹營養狀況的關鍵指標，與橡膠樹生產能力密切相關[32]。安鋒等[33]研究表明，橡膠樹產量與橡膠樹葉片氮含量呈正相關。本研究結果表明，控釋尿素與普通尿素配施可改善橡膠樹葉片營養狀況，提高橡膠樹葉片氮含量，葉片氮含量較CK 處理提高了10.24%～21.50%，而且2021年C處理和C處理（控釋尿素與普通尿素配施比例為75∶25）的葉片氮含量顯著高于CK 處理，但是控釋尿素與普通尿素配施處理間無顯著差異。控釋尿素與普通尿素配施處理的橡膠樹葉片氮含量介于3.23%～3.73%之間，達到或超過了橡膠樹葉片營養診斷技術規程GB/T 2957—2013規定的海南省主要品種橡膠樹葉片氮含量正常值（3.2%～3.4%），而2021—2022年常規施肥處理橡膠樹葉片氮含量分別為3.13%和2.93%，葉片氮含量處于缺乏狀態。表明控釋尿素與普通尿素配施能夠減少氮素損失，保證土壤氮素緩慢供應，有利于橡膠樹吸收氮素，從而增加葉片氮含量，這可能是控釋尿素與普通尿素配施能夠提高橡膠樹產量的主要原因之一。前人研究也發現，隨著施肥量增加，土壤氮素供應增強，有利于橡膠樹葉片氮素累積[34]。另外，2年田間試驗中控釋尿素與普通尿素配施處理膠乳中部分礦質養分含量也略高于CK處理，但無顯著差異，可能是由于橡膠樹是多年生高大喬木，樹體儲藏了較多的營養，控釋尿素與普通尿素配施雖然可以促進橡膠樹氮素吸收，然而根系吸收的礦質養分向膠乳轉移過程存在滯后[4]，且本研究僅是參照文獻方法[24]采集了施肥后1 次膠乳樣品，而膠乳生理參數和礦質養分含量容易受物候、氣候和割膠技術等影響，可能存在一個動態調整變化過程，在后期試驗中還有待采集全年膠乳樣品進一步測定評估。

橡膠樹種植在高溫、高濕和強降雨的熱帶地區，土壤保肥能力較差，養分易淋失，合理施用氮肥對于減少膠園氮素損失，補充土壤氮庫和提高土壤肥力極為重要[27]。而膠園土壤養分含量與橡膠樹產量呈正相關[33]。本研究結果表明，控釋尿素與普通尿素配施能夠增加膠園肥穴土壤堿解氮含量，2021—2022年土壤堿解氮含量增加了11.27%～80.36%，其中C處理在2021—2022年均顯著高于CK 處理，2021年和2022年分別提高了80.36%和42.52%。這主要是由于控釋尿素的氮素緩慢釋放，減少氮素損失，不斷補充土壤氮庫，從而能夠維持土壤氮水平。前人研究也表明，與施用普通氮肥相比，施用控釋氮肥可增加表層土壤速效氮含量[31]。這也說明控釋尿素與普通尿素配施可以通過緩慢釋放氮素，維持土壤氮水平，促進橡膠樹氮素吸收，從而發揮橡膠樹生產能力，提高橡膠樹產量。

4結論

在減氮條件下控釋尿素與普通尿素配施可改善橡膠樹營養狀況，增加橡膠樹葉片氮含量和膠園肥穴土壤堿解氮含量，提高橡膠樹干膠產量。在熱帶地區橡膠樹實際生產中，綜合考慮橡膠樹產量、葉片營養、土壤氮水平和肥料成本，控釋尿素與普通尿素配施比例為50∶50時效果最好，可實現綠色節本協同增效。